CC BY
34
УДК 612.11 ББК 28.912
Латюшин Ян Витальевич
кандидат психологических наук, доцент Челябинск Latyushin Yan Vitalyevich
Candidate of Psychological Sciences, Assistant Professor Chelyabinsk
Влияние препарата «Граноцита» на общее количество клеток костного
мозга и периферической крови при действии хронического стресса Infuence of "Granocyte" Medication on the General Number of Marrow and Peripheral Blood Cells under the Action of Chronic Stress
В данной статье рассмотрено влияние препарата «Граноцита» на динамику содержания общего количества кариоцитов костного мозга и лейкоцитов в периферической крови при действии 10-ти суточной гипокинезии.
The impact of "Granocyte " medication on dynamics of the general number of marrow karyocytes and leucocytes in the peripheral blood cells under the action of ten days' hypokinesis is taken into consideration in this article.
Ключевые слова: гипокинезия (ГК), катехоламины (КА), кортизол, костный мозг, кариоциты, периферическая кровь, нейтрофилы, эозинофилы, лимфоциты, моноциты.
Key words: hypokinesis (HK), catecholamines (CA), cortisol, marrow, karyocytes, peripheral blood cells, neutrophiles, eosinophiles, lymphocytes, monocytes.
Актуальность:
При хронической гипокинезии (ГК) происходит снижение катехоламинов (КА) в надпочечниках и органах, а в крови происходит их увеличение с повышением КА-синтезирующих ферментов в надпочечниках. На воздействие гипокинезии первичный ответ проявляется гормональными реакциями. В ответ на действие ГК увеличивается продукция адреналина в мозговом слое и активируется деятельность гипофиза, следствием чего является повышенное выделение АКТГ. В свою очередь АКТГ стимулирует выброс в кровь глюкокортикоидов. Исследования кортикостерона в надпочечниках и плазме крови показали, что в первые дни гипокинезии при остром стрессе уменьшение содержания в надпочечниках сопровождается выбросом его запаса в кровь (4,10). Было отмечено И.В. Федоровым снижение концентрации НА в первые сутки гипокинезии и возрастание с 12-х суток ограничения двигательной активности (9). Под действием гормонов происходит типичные изменения в лейкоцитарной формуле крови, которые проявляются в виде нейтрофильного лейкоцитоза, лимфопении и эозинопении. Такие изменения клеток крови связаны с процессами миграции гранулоцитов в периферическую кровь, лимфоцитов в костный мозг и эозинофилов в ткани (6,8). В настоящее время считается, что в процессе функционирования клеток мозга играют цитокиновые сети (1). Очевидно, что с помощью цитокина - гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (Г-КСФ) можно предупредить развитие стадии истощения на уровне костного мозга. Однако работы, выполненные в этом направлении носят крайне противоречивый характер. В связи с этим целью настоящего исследования явилось изучение возможности Г-КСФ оказывать защитный эффект на уровне костного мозга.
Г-КСФ — гранулоцитарный КСФ (м. м. 19-22 000). Стимулирует дальнейшее созревание гранулоцитов. В клинической практике используется для увеличения количества нейтрофилов в крови пациентов например, после радиационного облучения. Увеличивает продукцию нейтрофилов; ускоряет созревание и дифференцировку предшественников нейтрофилов; усиливает
физиологическую активацию зрелых нейтрофилов. Рекомбинантная форма выпускается в виде фармакологического препарата «Граноцита», применяющегося при восстановлении гемопоэза после радио-химиотерапии.
Материалы и методы исследования:
Опыты были проведены на 76 самцах крыс линии «Вистар» массой 200250 г. Все животные содержались в одном помещении при температуре воздуха 23-24°С. Крысы опытной и контрольной групп получали стандартный брикетированный корм с добавлением растительного масла, рыбьего жира, свежих овощей и воды в неограниченном количестве. В опыты отбирались только здоровые животные, прошедшие двухнедельный карантин в условиях вивария.
Гипокинезию (ГК) моделировали путем помещения животных в клетки-пеналы из органического стекла, соответствующие размерам и массе животного, что способствовало максимальному ограничению объема движений, на 1, 3, 7, 10 сутки (5). При этом эмоциональное и двигательное привыкание животных к такому режиму содержания происходило на 5-8 день. Контрольных животных содержали по 5 особей в обычных клетках. В процессе эксперимента велось постоянное наблюдение за поведением животных, питанием, физиологическими отправлениями. Исследования проведены с учетом «Правил проведения работ и использованием экспериментальных животных» (Приказ МЗ СССР №775 от 12.08.1977) и «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей» (Страсбург, 1985). Часть животных получала подкожно в течение 4-х суток препарат «Граноцит» (фирма «АуепШБ», Франция) в дозе 10 мкг/кг, другая - эквивалентный объем физиологического раствора. Кровь для исследования обычно забирали из надреза кончика хвоста животного. После завершения эксперимента у животных забирались ткани и органы для исследования под эфирным наркозом. На 1,3,7,10 сутки исследовали содержание клеток костного мозга, а в периферической крови общее
количество лейкоцитов с подсчетом лейкоцитарной формулы в мазках, окрашенных по Романовскому-Гимзе.
Содержание кортизола определяли радиоиммунологически в сыворотке крови с использованием стандартных наборов рио-корт -
1- Н.
Достоверность различий средних величин судили по критерию Стьюдента (1), применяли дополнительно критерий непараметрической статистики: и - Манна-Уитни.
Результаты и обсуждение:
Содержание кортизола через сутки гипокинезии было увеличено на 55,11% (р<0,001), через трое суток - 80,03% (р<0,001); через 7 суток - на 73% (р<0,01). Максимальная активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы была зафиксирована через одни, трое и 7 суток от начала действия гипокинезии. Содержание глюкокортизола оставалось повышенным и через 10 суток ГК (55% (р<0,05, Р<0,05, И)).
200 180 160 140 120 % 100 80 60 40 20 0
пи
*****
□ Физ. раствор
□ Г-КСФ
2 3 4 5
*
*
Рис. 1. Влияние препарата «Граноцит» на динамику содержания кортизола в сыворотке крови
при действии хронического стресса.
По оси абсцисс - время от начала ГК в сутках.
По оси ординат - % содержание кортизола. Примечание: достоверность отличий от соответствующего контроля: * - р<0,05, ** -р<0,01, *** - р< 0,001, рассчитанные с помощью критериев Стьюдента (1) и Манна-Уитни (И).
1 - контроль; 2 - ГК1 сут.; 3 - ГК3 сут.; 4 - ГК7 сут; 5 - ГК10 сут. (Р<0,05, И).
Аналогичная активация гипофизарно-адреналовой системы при эмоционально-болевом стрессе (ЭБС) была зафиксирована увеличением кортикостерона в коре надпочечников, плазме крови в 3-4 раза и такое повышенное состояние сохранялось несколько дней (3,7).
Секреция кортикостерона и кортизола определяется АКТГ, который контролирует вес надпочечников, содержание в них различных биохимических компонентов, активность ферментов биосинтеза кортикостероидов и их секрецию. Под действием АКТГ резко увеличивается вес надпочечников, стимулируются процессы транскрипции и синтеза ферментов стероидогенеза, синтеза ряда ферментов глюколитического и пентозофосфатного путей окисления глюкозы, отдельных ферментов цикла Кребса. Установлено, что стероидогенное действие АКТГ связано с активацией в коре надпочечников системы циклической АМФ. АКТГ все же преимущественно контролирует образование и выделение корой надпочечников кортизола и кортикостерона. В свою очередь, свободный кортизол в крови оказывает по механизму отрицательной обратной связи тормозящее действие на секрецию АКТГ в гипофизе путем подавления выделения кортикотропин-релизинг-гормона гипоталамусом (2).
В таблице 1 представлены данные о влиянии препарата «Граноцита» на общее количество лейкоцитов в периферической крови и на лейкоцитарную формулу. При действии стресса (гипокинезии) общее количество лейкоцитов крови через 1 сутки повышается на 36% (р<0,05); через ГК3 - на 38% (р<0,05); через ГК7 - на 27,45% (Р<0,05, И) и через ГК10 происходит уменьшение общего количество лейкоцитов крови на 10,3% (Ри<0,05). При введении препарата «Граноцита» животным через ГК1 количество лейкоцитов
увеличилось на 124,63% (р<0,01) по сравнению с фоновыми величинами; через ГК3 - на 389,53% (р<0,001); через ГК7 - на 268,76% (р<0,001) и через ГКю - на 47,58% (Р<0,05, И).
Таблица 1
Влияние препарата «Граноцит» на общее количество лейкоцитов в периферической крови и лейкоцитарную
\показ. Периферическая кровь, Лейкоцитарная формула
\ х107л эозинофилы нейтрофилы сегментоядерные моноциты
сроки, ГК \ Физ. раствор Г-КСФ Физ. раствор Г-КСФ Физ. раствор Г-КСФ Физ. раствор Г-КСФ
контр. п=8 12,42±1,32 12,42±0,34 1,87±0,50 1,87±0,50 20,40±4,30 20,40±4,30 2,40±0,40 2,40±0,40
ГК1 сут. п=8 16,89±1,45* 27,90±2,32** 0,57±0,03** 0,95±0,60** 45,50±4,40** 60,80±4,50** 3,80±0,40** 6,75±1,65**
ГК3 сут. п=8 17,14±1,33* 60,80±5,21*** 0,35±0,01*** 1,20±0,80** 43,40±6,00** 80,65±5,60*** 6,50±1,50** 8,30±3,15***
ГК7 сут. п=8 15,83±1,70*, И 45,80±3,01*** 0,6±0,02** 1,30±0,65* 50,0±5,10*** 80,00±4,30*** 3,51±0,70** 9,50±4,31***
ГКю п=8 11,14±2,16 18,33±2,4*, И 0,80±0,30** 51,30±5,30*** 75,23±5,60*** 3,20±0,50* 8,30±4,50***
Примечание: достоверность отличий от соответствующего контроля: * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р< 0,001, рассчитанные с помощью критериев Стьюдента (1) и Манна-Уитни (и).
Общее количество эозинофилов, как следует из таблицы 1, снижено через сутки ГК на 69,52% (р<0,001); через ГК3 - 81,30% (р<0,001); через ГК7 - на 67,92% (р<0,01) и через 10 суток действия гипокинезии эозинофилов вообще не обнаружили в периферической крови. При действии препарата «Граноцита» количество эозинофилов увеличилось на 49,2% (р<0,01) через сутки действия ГК; через ГК3 - на 35,90% (р<0,01); через ГК7 - на 30,49% (р<0,05) и через ГК10 - 57,22% (р<0,01).
Количество сегментоядерных нейтрофилов периферической крови было повышено в течение 10 суточной гипокинезии. Так, на 1 сутки ГК это повышение составило на 123,3% (р<0,01); на 3 сутки ГК - на 113% (р<0,01); через ГК7 - 145% (р<0,001) по отношению к фоновым показателям, достигая максимума к 10 суткам ГК (251%) при р<0,001. Под действием препарата «Граноцита» количество нейтрофилов увеличилось по сравнению с данными 10 суточной ГК.
Количество моноцитов в периферической крови (табл.1) было повышено по сравнению с фоновыми показателями на 1,3,7 сутки ГК соответственно на 58,33% (р<0,01), 171% (р<0,01),46,25 (р<0,05) и через ГКю - на 33,3% (р<0,05). Препарат «Граноцит» оказал стимулирующее действие. Уже через сутки ГК количество моноцитов по сравнению с фоновыми показателями увеличилось на 181% (р<0,01); через ГК3, ГК7, ГКю - в 3 раза (р<0,001).
Таким образом «Граноцит» оказывает стимулирующее действие на общее количество лейкоцитов и клеток лейкоцитарной формулы.
Рис. 2. Влияние препарата «Граноцит» на общее количество кариоцитов костного мозга (ОКК) при действии хронического стресса По оси абсцисс - время от начала ГК в сутках. По оси ординат - % содержание кортизола.
Примечание: достоверность отличий от соответствующего контроля: * - р<0,05, ** - р< 0,01, рассчитанные с помощью критериев Стьюдента (1) и Манна-Уитни (и). 1 - контроль; 2 - ГК1 сут.; 3 - ГК3 сут.; 4 - ГК7 Сут (<0,05, И); 5 - ГКШ сут. (Р <0,05, И).
На рис. 2 представлены данные о влиянии препарата «Граноцита» на общее количество кариоцитов костного мозга (ОКК) при действии хронического стресса. Из данных диаграммы рис.2 следует, что уже через сутки действия ГК количество ОКК увеличилось на 15%, через ГК3 - на 32,07% (р<0,01); через ГК7 - 18,4% (р<0,05, И) и через ГК10 количество клеток уменьшилось на 30,13% (р<0,05, И).
Таким образом, при действии глюкокортизола при ГК3 происходит максимальное увеличение и снижение к 10 суткам ГК.
При действии препарата «Граноцита» уже через ГК1 количество клеток ОКК увеличивается на 20% (р<0,05); через ГК3 - на 211,84% (р<0,01); через ГК7 - на 243,49% (р<0,01). К 10 суткам ГК количество клеток снижается до 176,43% (р<0,05). Таким образом, препарат «Граноцит» оказал не только защитное действие на клетки костного мозга, но и усилил их пролиферацию.
Библиографический список
1. Гольтберг, Е.Д. Регуляторное влияние опиодных пептидов на костно-мозговое кроветворение при стрессе / Е.Д. Гольтберг, А.М. Дыгай // Бюлл. экспер. биол. и медицины. - 1989. - Т.108 - №8 - С.216-219.
2. Камилов, Ф.Х. Биохимия гормонов и механизмы гормональной регуляции обмена веществ / Ф.Х. Камилов, Э.Г. Давлетов. - Уфа, 1998. - С.145-155.
3. Камскова, Ю.Г. Влияние долговременной гипокинезии на стресс-реализующие и стресс-лимитирующие системы // Ю.Г. Камскова: Дисс. ... д-ра. мед. наук. - Тюмень, 2004. -320 с.
4. Кветнянски, Р. Кортикостерон в плазме крови крыс после полета на биоспутнике «Космос-1129» / Р. Кветнянски, Р. А. Тигранян // Косм. биол. и авиакосм. медицина. -1982. - Т.16 - №4 - С.89-90.
5. Коваленко, Е.А. Гуровский Н.Н. Гипокинезия / Е.А. Коваленко, Н.Н. Гуровский. - М., 1980.
6. Маянский Д.Н. Хроническое воспаление / Д.Н. Маянский. - М.: Медицина. - 1991. - 272 с.
7. Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: концепция долговременной адаптации. - М.: Дело. - 1993. - 138с.
8. Павлова, В.И. Влияние гипокинезии на гранулоцитопоэз //В И. Павлова, М.А. Попкова, И.В. Локтионова /Тезисы конференции «Наука, культура и образование России накануне третьего тысячелетия». - Челябинск: ЧГПУ, 1997. - С.69.
9. Федоров, И.В. Биохимические основы патогенеза гипокинезии /И.В. Федоров //Проблемы космической биологии. - М.: Наука. - 1982. - Т.44 - 254с.
10. Тигранян, Р.А. Гормонально-метаболический статус организма при экстремальных воздействиях / Р. А. Тигранян. - М.: Наука. - 1990. - 228с.
Bibliography
1. Goldberg E.D. Regulatory Influence of Opioidic Peptides on the Marrow Hematosis under the Action of Stress / E.D. Goldberg, A.M. Dygay // Byull. Exp.of Biol. and Medicine. - 1989-V.108- P.216-219.
2. Kamillov F.H. Biochemistry of Hormones and Mechanisms of Hormone Regulation in Metabolism / F.H. Kamillov, E.G. Davletov - Ufa, 1998.- P.145- 155.
3. Kamskova Yu.G. The Influence of Prolonged Hypokynesis on the Stress-Realising and Stress-Limiting Systems // Yu.G.Kamskova : Doctoral Thesis of Medical Sciences.- Tyumen, 2004.320 p.
4. Kvetnyuansky R. Cortycosterone in Rats' Blood Plasma after the Flight on the Biosatellite "Kosmos-1129" /R.Kvetnyuansky, R.A. Tigranyun // Cosmo.Biol.and Airocosmic Medicine.-1982.-V.16-№4- P.89-90.
5. Kovalenko E.A., Gurovsky N.N. Hypokinesis /E.A. Kovalenko, N.N.Gurovsky.-M., 1980.
6. Mayansky D.N. Chronic Inflammation / D.N. Mayansky .- M.: Medicine.- 1991.-272 p.
7. Meerson F.Z. Adaptable Medicine : the Concept of Prolonged Adaptation.-M.: Business.-1993.- 138 p.
8. Pavlova V.I. Hypokinesis Influence on the Granulocytopoiesis // Pavlova V.I., M.A.Popkova, I.V. Loktionova / Conference Theses "Science, Culture and Education in Russia in the Coming Third Millennium".- Chelyabinsk : CSPU, 1997.- 6 p.
9. Fyodorov I.V. Biochemical Basis of Hypokinesis Pathogeny / Fyodorov I.V // Cosmobiology Problems.- M.: Science.- 1982.- V.44- 254 p.
10. Tigranyan R.A. Hormone- Metabolic Organism Status under the Extreme Situations / Tigranyan R.A- M.: Science.- 1990.- 228 p.
